[發明專利]納米多孔超吸收顆粒

有效

• 申請號: 201880093564.0
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN112135645B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: V·A·托波爾卡雷夫;A·N·皮克特;K·戈德爾斯;M·M·麥萊茲瓦;T·T·托爾;D·瑟倫斯;高橋一裕;上田祐介;富岡惠
• 申請（專利權）人: 金伯利-克拉克環球有限公司
• 主分類號: A61L15/60
• 分類號: A61L15/60;A61F13/53
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

本發明公開了超吸收顆粒，所述超吸收顆粒具有約50至約2,000微米的中值尺寸并且包含多孔網絡，所述多孔網絡包括平均橫截面尺寸為約10至約500納米的多個納米孔，其中所述超吸收顆粒表現出約80秒或更短的渦旋時間，以及5達西或更大、10達西或更大、20達西或更大、30達西或更大、60達西或更大、或90達西或更大的自由溶脹凝膠床滲透率(GBP)。一種形成此類超吸收顆粒的方法，所述方法包括形成包含超吸收聚合物和溶劑體系的組合物；使所述組合物與非溶劑體系接觸以通過相轉化引發所述多孔網絡的形成；從所述組合物中除去非溶劑；以及使所述超吸收顆粒進行表面交聯。

背景技術

超吸收材料用于多種多樣的應用中以幫助吸收流體。這些材料通常能夠吸收其自身重量幾倍的量的流體(例如，水、鹽水等)。然而，與許多常規的超吸收材料相關聯的一個問題是，當它們最初與流體接觸時，吸收速率可能相對緩慢。因此，目前需要表現出相對快的吸收速率(特別是在最初與流體接觸時)的超吸收材料。

發明內容

根據本公開的一個方面，公開了超吸收顆粒，其具有約50微米至約2,000微米的中值尺寸并且包含多孔網絡，該多孔網絡包括平均橫截面尺寸為約10納米至約500納米的多個納米孔。超吸收顆粒表現出約80秒或更短的渦旋時間，以及5達西或更大的自由溶脹凝膠床滲透率(GBP)。

在另一方面，一種用于形成前述權利要求中任一項的超吸收顆粒的方法包括：形成包含超吸收聚合物和溶劑體系的組合物；使組合物與非溶劑體系接觸以通過相轉化引發多孔網絡的形成；從組合物中除去非溶劑；以及表面交聯超吸收顆粒。

本公開的其他特征和方面在下文更詳細地討論。

附圖說明

針對本領域普通技術人員的本公開的完整且能夠實現的公開內容(包括其最佳模式)在說明書的剩余部分中參照附圖更具體地闡述，在附圖中：

圖1描繪了可用于測量本公開的多孔超吸收顆粒的負荷下吸收性(“AUL”)的設備；

圖2示出了圖1的AUL組件；

圖3A-3F示出了實施例1的超吸收顆粒的SEM顯微照片，其中圖3A(456X)、圖3B(10,000X，斷裂)和圖3C(55,000X，斷裂)示出了孔形成之前的顆粒，并且圖3D(670X)、圖3E(10,000X，斷裂)和圖3F(55,000X，斷裂)示出了孔形成之后的顆粒；

圖4示出了實施例1中提及的對照顆粒在溶劑交換之前的孔徑分布；

圖5示出了實施例1的顆粒在用甲醇進行溶劑交換之后的孔徑分布；

圖6示出了實施例2的顆粒在用乙醇進行溶劑交換之后的孔徑分布；

圖7示出了實施例3的顆粒在用異丙醇進行溶劑交換之后的孔徑分布；并且

圖8示出了實施例4的顆粒在用丙酮進行溶劑交換之后的孔徑分布。

在本說明書和附圖中對附圖標記的反復使用旨在代表本公開的相同或類似的特征或元件。

具體實施方式

現在將詳細參照本公開的各個方面，其一個或多個實例在下文示出。每個實例都以說明本公開而非限制本公開的方式提供。事實上，對于本領域技術人員將顯而易見的是，在不背離本公開的范圍或精神的情況下，可以對本公開做出各種修改和變化。例如，作為一個方面的一部分而說明或描述的特征可以用于另一個方面以產生又一個方面。因此，本公開旨在涵蓋落入所附權利要求書及其等同物的范圍內的此類修改和變化。